PT2247549E

PT2247549E - Vidraça antisolar apresentando um coeficiente de transmissão luminosa melhorado

Info

Publication number: PT2247549E
Application number: PT09718867T
Authority: PT
Inventors: Eric Gouardes; Sebastien Henry; Sylvain Belliot
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2012-10-25
Also published as: US20110027554A1; ES2391370T3; EP2247549B1; DK2247549T3; EP2247549A2; BRPI0908137A2; IL207015A0; WO2009112759A3; PL2247549T3; JP5426577B2; MX2010009175A; US9108882B2; EG27064A; IL207015A; EA018538B1; WO2009112759A2; KR101530620B1; CN101959823B; CN101959823A; EA201070989A1

Description

DESCRIÇÃO EPíGRAFE: "VIDRAÇA ΑΝΤΙ SOLAR APRESENTANDO UM COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO LUMINOSA MELHORADO" A invenção diz respeito a vidraças munidas de empilhamentos de camadas finas em que pelo menos uma é funcional, quer dizer que ela atua sobre a irradiação solar. A presente invenção diz respeito mais particularmente a vidraças de camada(s) nomeadamente aquelas destinadas a isolamento térmico e/ou a proteção solar.

Entende-se por camada "funcional", no sentido da presente patente, a ou as camadas do empilhamento que conferem ao empilhamento o essencial das suas propriedades térmicas, por oposição às outras camadas, geralmente em material dielétrico e tendo por função uma proteção quimica ou mecânica das ditas camadas funcionais, ou ainda uma outra função por exemplo óptica, de adesão, etc...

As vidraças antisolares de acordo com a invenção são mais particularmente adaptadas para equipar os edifícios: limitando, graças às camadas finas, a quantidade de energia 1 elas permitem evitar um transmitida pela irradiação solar, aquecimento excessivo no interior dos locais no verão e contribui assim para limitar o consumo de energia necessária para a sua climatização. A invenção diz respeito igualmente àquele tipo de vidraças uma vez recoberta das ditas camadas finas, para a obtenção de um painel de paramento de fachada, chamado de maneira mais clássica aligeirado, e que permite, em associação com as vidraças para a visão, oferecer superfícies exteriores de edifícios inteiramente em vidro.

As vidraças de camadas funcionais antisolares são submetidas a um certo número de tensões: em primeiro lugar, as camadas empregues devem ser suficientemente filtrantes em relação à irradiação solar e nomeadamente em relação à parte da irradiação solar não visível e situada entre aproximadamente 780 nm e 2500 nm, habitualmente chamada infravermelho solar (IR solar). Para além destes desempenhos térmicos devem preservar o aspeto óptico, a estética da vidraça: é nomeadamente desejável poder modular o nível de transmissão luminosa (TL) do substrato.

Segundo um outro aspecto importante, as camadas funcionais devem também ser suficientemente duráveis e em particular 2 resistentes às ações físicas tais como os riscos e às ações químicas; elas devem ser nomeadamente resistentes à humidade. Isso é tanto mais importante se, na vidraça uma vez montada, elas são sobre uma das faces exteriores da vidraça (por oposição às faces "interiores", voltada para a lamina de gás intercalar de uma dupla vidraça por exemplo) ou se a vidraça é uma vidraça simples, quer dizer não compreende senão uma só folha de vidro.

Uma outra condição se impõe igualmente durante a elaboração das vidraças: quando estas são constituídas, pelo menos em parte, de substratos de vidro, elas devem frequentemente sofrer um ou vários tratamentos térmicos que pode ser um bambeamento se se lhe quer conferir um perfil (vitrina) mas que é frequentemente uma têmpera ou um recozimento, nomeadamente no sector do edifício onde se quer que elas sejam mais resistentes e menos perigosas em caso de choque. 0 facto de as camadas serem depositadas sobre o vidro antes do seu tratamento térmico implica frequentemente a sua deterioração e uma modificação sensível das suas propriedades, nomeadamente ópticas. Ao contrário, depositar as camadas após o tratamento térmico do vidro é complexo e caro.

Um exemplo de vidraça anti-solar para o edifício é dado pelas patentes EP-0 511 901 e EP-0 678 483: trata-se de camadas 3 funcionais sobre o plano da filtração das irradiações solares que são em liga níquel-cromo, eventualmente nitretado, em aço inox ou em tântalo, e que são dispostas entre duas camadas de dielétrico em óxido metálico como SnC>2, T1O2 ou Ta205 . Estas vidraças são boas vidraças anti-solares, apresentando durabilidades mecânica e química satisfatórias, mas não são verdadeiramente "bambeáveis" ou "temperáveis" no sentido precedentemente descrito, porque as camadas de óxidos cercando a camada funcional não podem impedir a sua oxidação durante o bambeamento ou a têmpera, a dita oxidação é acompanhada de uma modificação sensível da transmissão luminosa, assim como do aspeto geral da vidraça no seu conjunto.

Mais recentemente, foi proposto, no pedido de patente EP 1218307, um empilhamento antissolar cuja camada funcional compreende um metal escolhido entre Nb, Ta, Zr, eventualmente nitretado, a camada funcional sendo coberta de camadas de protecção à base de nitreto ou de oxinitreto de alumínio ou de silício. O empilhamento de acordo com este pedido confere à vidraça uma função anti-solar permitindo bloquear o IR solar da irradiação solar incidente. Além disso, este empilhamento é resistente à têmpera e suficientemente durável mecanicamente e quimicamente para ser utilizado na face 2 de uma vidraça simples. O inconveniente maior do empilhamento descrito na EP 1218307 é entretanto que a camada funcional é relativamente 4 espessa, de maneira a obter o efeito anti-solar procurado, e que apresenta de facto uma TL muito fraca, na ordem de 10 %, até mesmo inferior. O documento US 2005/079369 descreve vidros para automóveis e vidraças arquiteturais compreendendo um substrato em vidro munido de um empilhamento de camadas finas com uma camada funcional em Nb eventualmente nitretada e uma camada em Cr eventualmente nitretada por cima, assim como duas camadas de S13N4 situadas sob a camada funcional e sobre a camada em Cr. O objetivo da invenção é assim aumentar sensivelmente a transmissão luminosa TL de uma tal vidraça anti solar, sem que para tanto um tal aumento conduza a uma diminuição sensivel das propriedades de isolamento térmico da vidraça, podendo conduzir a transmissões térmicas excessivas entre o interior e o exterior do edificio ou do habitáculo protegido pela dita vidraça.

Conhecem-se no dominio das vidraças susceptiveis de responder a uma tal exigência. Tais vidraças são constituidas de uma ou várias camadas finas funcionais de prata metálica Ag. Tais vidraças são por exemplo descritas no pedido de patente EP 718250. A integração na vidraça de uma ou várias camadas de prata permite de maneira bem conhecida diminuir muito 5 fortemente as transmissões térmicas através da vidraça, em função do caracter baixo emissivo das camadas Ag, quer dizer graças à sua capacidade de refletir uma maior parte dos IR térmicos, situados entre 3 e 50 microns. É então possivel obter, segundo as técnicas bem conhecidas e nomeadamente por acrescento de camadas interferenciais de materiais dielétricos de indice e de espessura adaptados, vidraças de forte transmissão luminosa mas cujo coeficiente de fornecimento térmico fica entretanto muito fraco.

As camadas de controlo solar à base de camadas finas de prata aparecem assim muito eficientes para o isolamento térmico mas a sua durabilidade mecânica e química é muito limitada, nomeadamente no contacto de uma atmosfera húmida e não permitem, em particular, a sua utilização para uma vidraça simples. Além disso esta solução é relativamente cara de realizar para uma vidraça dupla. A invenção consiste pois na colocação de novos empilhamentos de camadas finas atuando sobre a irradiação solar, tendo em vista fabricar vidraças de proteção solar melhorada. O melhoramento considerado é nomeadamente o estabelecimento de um melhor compromisso entre durabilidade, propriedades térmicas, propriedades ópticas e função anti-solar, em particular transmissão luminosa, e aptidão para suportar os 6 tratamentos térmicos sem prejudicar quando o substrato carregador do empilhamento é do tipo vidro.

Mais precisamente, o objetivo da presente invenção é pois de fornecer uma vidraça munida de camadas finas conferindo-lhe boas propriedades anti-solares, uma transmissão luminosa superior ou igual a 10 ou até mesmo 20 %, mas permitindo entretanto conservar um coeficiente de transmissão térmica aceitável, graças em particular a um coeficiente de emissividade a, tal como definido segundo a norma europeia prEN 410, suficientemente fraco, a dita vidraça munida da dita camada podendo por outro lado sofrer um tratamento térmico, no sentido precedentemente explicado.

De acordo com a invenção, uma tal vidraça simples ou múltipla pôde ser obtida apresentando nomeadamente: - uma transmissão luminosa superior ou igual a 10 %, até mesmo superior a 20 % ou até mesmo a 30 %, até 40 %, - uma emissividade inferior ou igual a 50 %, de preferência inferior a 40 % ou até mesmo a 30 %, até 20 %, - uma resistência a um tratamento térmico tal como um bambeamento ou uma têmpera, com nomeadamente a conservação 7 das propriedades precedentes, assim como uma resistência quimica, no sentido precedentemente descrito, - uma boa durabilidade química e mecânica. 0 objeto da invenção consiste assim em primeiro lugar num substrato de vidro transparente, compreendendo pelo menos uma folha de vidro munida de um empilhamento de camadas finas atuando sobre a irradiação solar, apresentando uma transmissão luminosa superior ou igual a 10 %, até mesmo superior ou igual a 20 % e uma emissividade inferior ou igual a 50 %, até inferior a 40 %, até mesmo inferior a 30 % ou a 20 %, após um tratamento térmico tal como um bambeamento ou uma têmpera, o dito empilhamento compreendendo: - uma camada funcional à base de Niobium Nb, de espessura compreendida entre aproximadamente 5 nm e aproximadamente 35 nm, - pelo menos uma camada de um outro material, escolhido no grupo constituido por Ti, Mo, B, AI ou uma liga compreendendo pelo menos um destes elementos, disposta em relação ao substrato de vidro por cima da camada funcional, a dita camada apresentando uma espessura compreendida entre aproximadamente 1 nm e aproximadamente 5 nm.

Segundo um modo possível, o substrato de vidro transparente compreende pelo menos uma folha de vidro munida de um empilhamento de camadas finas atuando sobre a irradiação solar, apresentando uma transmissão luminosa superior ou igual a 20 % e uma emissividade inferior ou igual a 50 % após um tratamento térmico tal como um bambeamento ou uma têmpera, o dito empilhamento compreendendo: — uma camada funcional de Niobium Nb, de espessura compreendida entre aproximadamente 5 nm e aproximadamente 2 5 nm, - pelo menos uma camada de um outro material, escolhido no grupo constituído por Ti, Mo, B, AI ou uma liga compreendendo pelo menos um destes elementos, disposta em relação ao substrato de vidro por cima da camada funcional, a dita camada apresentando uma espessura compreendida entre aproximadamente 1 nm e aproximadamente 5 nm.

De preferência, uma camada do dito material escolhido no grupo constituído por Ti, Mo, B, AI é disposta por cima da camada funcional e uma outra camada do dito material é disposta por 9 baixo da camada funcional.

Tipicamente, a camada funcional à base de Niobium Nb tem uma espessura compreendida entre aproximadamente 8 nm e aproximadamente 20 nm, por exemplo entre 8 e 15 nm.

Tipicamente, a camada de material escolhida no grupo constituído por Ti, Mo, B, AI tem uma espessura compreendida entre aproximadamente 1 nm e aproximadamente 3 nm.

De preferência, o dito material é o Ti.

De acordo com a invenção, o conjunto da camada funcional e da ou das camada (s) do dito material é envolvido de pelo menos uma camada suplementar à base de nitreto de aluminio, de oxinitreto de aluminio, de nitreto de silicio, ou de oxinitreto de silicio, ou de uma mistura de pelo menos dois destes compostos, a espessura da ou das ditas camadas suplementares sendo ajustada para optimizar a transmissão luminosa da vidraça.

Por exemplo, a ou as ditas camadas suplementares são à base de nitreto de silicio e são dispostas respectivamente por cima e por baixo do dito conjunto. 10

Segundo um modo possível, a camada à base de nitreto de silício disposta por cima do dito conjunto é mais espessa que a camada disposta por baixo do conjunto de pelo menos um fator 1,2, nomeadamente de pelo menos um fator 1,5 a 1,8. Evidentemente, no quadro da presente invenção, todas as combinações particulares entre dois ou mais valores e/ou intervalos precedentes, são considerados, mesmo se eles não são particularmente descritos, por razões de clareza. A invenção reporta-se igualmente a uma vidraça monolítica ou a uma dupla vidraça incorporando o substrato tal como precedentemente descrito, o empilhamento de camadas finas sendo disposto na face 2 da vidraça monolítica ou da dupla vidraça ou na face 3 da dupla vidraça, numerando as faces do ou dos substratos do exterior para o interior do edifício ou do habitáculo que ele equipa.

Segundo um modo, a vidraça monolítica ou a dupla vidraça é configurada para apresentar uma transmissão luminosa TL superior a 10 %, ou ainda a 20 %, até mesmo superior a 30 %, ou mesmo superior a 40 %. A vidraça monolítica ou dupla vidraça pode igualmente ser configurada para apresentar uma emissividade inferior a 40 %, até mesmo inferior a 30 % ou mesmo inferior a 20 %. 11

Por fim, a presente invenção reporta-se ao painel de parâmetro de fachada do tipo aligeirado incorporando pelo menos um substrato tal como precedentemente descrito ou a uma vidraça lateral, uma vidraça traseira ou um teto para automóvel ou outro veiculo constituído por ou incorporando o dito substrato.

De acordo com a invenção, as camadas funcionais de acordo com a invenção permitem obter um valor da transmissão luminosa do substrato relativamente elevada, conservando um efeito anti-solar notável, apesar da espessura relativamente fraca da camada funcional: as medidas efetuadas mostram com efeito um bom compromisso entre o nivel de transmissão luminosa TL e o coeficiente de transferência térmica U do substrato de camadas, medido pela sua emissividade a. Na presente descrição a emissividade α é a emissividade normal tal como definida segundo a norma prEN410. A utilização de uma camada muito fina de um metal do grupo Ti, Mo, B, Al, em particular Ti, permite de acordo com a invenção garantir a temperabilidade do empilhamento de camadas sem degradação conjunta das propriedades funcionais destas. Em particular, a modificação das propriedades ópticas, nomeadamente a transmissão luminosa, induzidas por um 12 tratamento térmico do tipo têmpera, é fraca. Do mesmo modo, a emissividade da camada funcional fica fraca graças à contribuição desta fina camada metálica suplementar. Segundo um modo possível da invenção, a camada fina metálica do grupo Ti, Mo, B, AI é depositada pelo menos por cima da camada funcional de Nb. De preferência a dita camada é depositada por cima e debaixo da camada de Nb.

Pelos termos «por cima» e «por baixo», é feita referência na presente descrição à posição respectiva das ditas camadas em relação ao substrato de vidro suportando o empilhamento das ditas camadas.

Segundo um modo de realização da invenção, é preferível depositar igualmente uma sobre camada à base de nitreto de silício ou de alumínio (Si3N4 e A1N em abreviado) ou de oxinitreto de silício ou de alumínio (SiON e A1N0 em abreviado, sem prejulgar as quantidades respectivas em Si, 0 e N) . 0 ajustamento da espessura de tais camadas é efetuado de maneira a obter um efeito anti-reflexo permitindo optimizar a transmissão luminosa da vidraça à camada. Tais camadas podem igualmente ter, numa menor medida, um papel de proteção das camadas funcionais da invenção. Sem sair do quadro da invenção, é igualmente possível de acordo com a invenção dopar estas camadas pelos elementos do tipo Zr, B, etc., de maneira 13 a modificar a cor em transmissão e/ou em reflexão da vidraça, segundo as técnicas bem conhecidas da arte.

De preferência, o empilhamento de camadas de acordo com a invenção compreende entre o substrato e a camada funcional, pelo menos uma sob-camada em material dielétrico transparente, nomeadamente escolhida, como para a sobre camada, em nitreto ou oxinitreto de silicio e/ou em nitreto ou oxinitreto de aluminio, ou ainda em óxido de silicio SÍO2. A sua presença pode nomeadamente permitir modular com mais flexibilidade o aspecto óptico conferido pelo empilhamento de camadas no seu substrato portador. Além disso, em caso de tratamento térmico, ela pode constituir uma barreira suplementar, nomeadamente em relação ao oxigénio e aos alcalinos do substrato em vidro, espécies susceptíveis de migrar pelo calor e de degradar o empilhamento.

Uma variante muito preferida da invenção pode por exemplo consistir em utilizar de cada vez uma sobre camada e uma sob-camada à base de nitreto de silicio. A espessura da sobre camada é de preferência compreendida entre 5 e 70, nomeadamente entre 40 e 60 nm. A espessura da sob-camada opcional é de preferência compreendida entre 5 e 120 nm. 14

Quando se trata de uma sob-camada única do tipo SÍ3N4, ela é por exemplo compreendida entre 30 e 50 nm. A sob-camada e/ou a sobre camada podem de facto fazer parte de uma sobreposição de camadas em material dielétrico. Uma ou a outra pode assim ser associada a outras camadas de índices de refração diferentes. Assim, o empilhamento de camadas pode comportar entre o substrato e a camada funcional (ou por cima da camada funcional) uma alternância de três camadas alto índice/baixo índice/alto índice, a camada de "alto índice" (pelo menos 1,8 a 2) ou uma de entre elas podendo ser a sob-camada da invenção do tipo S13N4, A1N, e a camada de "baixo índice" (inferior a 1,7 por exemplo) podendo ser em óxido de silício S1O2.

Muito particularmente, um modo de realização muito preferido da invenção consiste numa vidraça simples ou múltipla compreendendo um substrato sobre o qual é depositado um empilhamento compreendendo uma camada funcional à base de niobium suportado de um lado e do outro por uma camada de Ti, o conjunto das camadas Ti/Nb/Ti sendo ele mesmo suportado por uma sobre camada à base de nitreto de silício e por uma sob camada igualmente à base de nitreto de silício. A invenção refere-se tanto a vidraças simples ou 15 "monolíticas" quer dizer constituídas de um substrato único como a vidraças múltiplas isolantes do tipo dupla vidraça. De preferência, quer se trate de vidraças monolíticas ou de duplas vidraças, os empilhamentos de camadas são dispostos na face 2 (convencionalmente, numera-se as faces dos vidros/substratos de uma vidraça do exterior para o interior do habitáculo/do local que ele equipa), e procuram um efeito de protecção contra a irradiação solar. Sem sair do quadro da invenção, os empilhamentos de camadas podem igualmente ser depositados na face 3 das duplas vidraças. A invenção tem igualmente por objecto o substrato de camadas pelo menos parcialmente opacificado por um revestimento do tipo laca ou esmalte, tendo em vista fazer panos aligeirados, onde o revestimento opacificante está em contacto com o empilhamento de camadas. 0 empilhamento de camadas pode portanto ser perfeitamente idêntico para a vidraça visão e para o pano aligeirado.

Se a aplicação mais particularmente visada pela invenção é a vidraça para o edifício, é claro que outras aplicações são consideradas, nomeadamente as vidraças de veículos (colocado à parte o pára-brisas em que se exige uma muito alta transmissão luminosa) , como os vidros laterais, o teto de abrir, o óculo traseiro. 16 A invenção e as suas vantagens são descritas com mais detalhe mais adiante, por meio dos exemplos não limitativos abaixo descritos, de acordo com a invenção e comparativos. Em todos os exemplos e na descrição, as espessuras são geométricas.

Todos os substratos são em vidro claro de 6 mm de espessura do tipo Planilux comercializado pela sociedade Saint-Gobain Vitrage.

Todas as camadas são depositadas de maneira conhecida por pulverização catódica assistida por campo magnético (magnetrão). As camadas em metal (Nb, Ti) são depositadas a partir de alvos em metal em atmosfera inerte (100 % Ar), as camadas em nitreto de silicio S13N4 a partir do alvo de silicio (dopado com 8 % em massa de aluminio) adequado numa atmosfera reativa contendo o azoto (40 % Ar e 60 % N2) . As camadas em S13N4 contêm pois um pouco de aluminio. EXEMPLO 1 (segundo EP 1218307)

Este exemplo apresenta uma camada funcional em Nb e sob camada e sobre camada em S13N4 segundo a sequência seguinte:

Vidro/SÍ3N4 (10 nm)/Nb (35 nm)/S13N4 (30 nm) 17

Após depósito das camadas, o substrato sofre o tratamento térmico seguinte: aquecimento a 620° C durante 10 minutos depois têmpera. EXEMPLO 2 (comparativo)

Neste exemplo, utiliza-se a mesma camada funcional e as mesmas outras que no exemplo 1, depositadas sobre o mesmo substrato, mas com modificações nas espessuras das sob-camadas e sobre camadas em SÍ3N4:

Vidro/SÍ3N4 (40 nm)/Nb (10 nm)/S13N4 (60 nm) O substrato revestido do empilhamento sofre de seguida o mesmo tratamento térmico que descrito no exemplo 1. EXEMPLO 3 (de acordo com a invenção)

Este exemplo utiliza a mesma sequência de camadas que no exemplo 2, depositada sobre o mesmo substrato, mas uma camada muito fina de Titânio metálico é depositada por cima da camada funcional. O empilhamento compreende assim a sucessão de camadas seguinte:

Vidro/Si3N4 (40 nm)/Nb (10 nm)/Ti (aproximadamente 1 nm)/Si3N4 (60 nm) 18 0 substrato revestido do empilhamento sofre de seguida o mesmo tratamento térmico que descrito no exemplo 1 ou 2. EXEMPLO 4 (comparativo)

Este exemplo utiliza a mesma sequência de camadas que no exemplo 2, depositada sobre o mesmo substrato, mas uma camada muito fina de Titânio metálico é depositada por baixo da camada funcional. 0 empilhamento compreende assim a sucessão de camadas seguinte:

Vidro/Si3N4 (40 nm)/Ti (aproximadamente 1 nm)/Nb(10 nm)/Si3N4(60 nm) 0 substrato revestido do empilhamento sofre de seguida o mesmo tratamento térmico que descrito no exemplo 1 ou 2. EXEMPLO 5 (de acordo com a invenção)

Este exemplo utiliza a mesma sequência de camadas que no exemplo 2, depositada sobre o mesmo substrato, mas uma camada muito fina em Titânio metálico é depositada por baixo e por cima da camada funcional. O empilhamento compreende assim a sucessão de camadas seguinte:

Vidro/Si3N4 (40 nm)/Ti (*1 nm)/ Nb (19 nm)/Ti (*1 nm)/Si3N4 (60 nm) 19 0 substrato revestido do empilhamento sofre de seguida o mesmo tratamento térmico que descrito no exemplo 1 ou 2. EXEMPLO 5b (de acordo com a invenção)

Este exemplo utiliza a mesma sequência de camadas que a do exemplo 5, depositada sobre o mesmo substrato. 0 empilhamento compreende assim a sucessão de camadas seguinte:

Vidro/Si3N4 (40 nm)/Ti (*1 nm)/Nb (19 nm)/Ti («1 nm)/Si3N4 (50 nm) O substrato revestido do empilhamento sofre de seguida o mesmo tratamento térmico que descrito no exemplo 1 ou 2. EXEMPLO 6 (comparativo)

Este exemplo utiliza a mesma sequência de camadas que no exemplo 2, depositada sobre o mesmo substrato, mas uma camada muito fina de NiCr é depositada em cima e em baixo da camada funcional. O empilhamento compreende assim a sucessão de camadas seguinte:

Vidro/Si3N4 (40 nm) /NiCr (*1 nm)/Nb (10 nm)/NiCr («1 nm)/Si3N4 (60 nm) O substrato revestido do empilhamento sofre de seguida o mesmo tratamento térmico que descrito no exemplo 1 ou 2. 20 0 quadro 1 mais abaixo reagrupa para os exemplos 1 a 6 precedentes os valores medidos de transmissão óptica TL (transmissão luminosa em % segundo o iluminante D65) e o valor de emissividade a, calculada segundo as normas prEN410 e NFEN 673.

Os valores são indicados duas vezes: antes tratamento térmico e após tratamento térmico. Foi igualmente reportado no quadro 1 o aumento relativo Δα, em percentagem, do valor de emissividade α após a têmpera.

Quadro 1

Tratamento Propriedades ópticas e energéticas EXEMPLO térmico TL α (%) Δα (%) Antes 11,3 14 Exemplo 1 Depois 18,5 18 29 Antes 41,8 39 Exemplo 2 Depois 37,6 55 36 Exemplo 3 (de acordo Antes 40,9 35 20 com a invenção) Depois 38,8 42 Antes 42, 6 34 Exemplo 4 Depois 39, 2 48 41 Exemplo 5 (de acordo Antes 41, 7 32 16 com a invenção) Depois 40, 3 37 Exemplo 5b (de acordo Antes 26, 1 18 11 com a invenção) Depois 24,0 20 Antes 39, 1 34 Exemplo 6 Depois 35,2 48 41 21

Os dados reportados no quadro 1 mostram que os exemplos 3, 5 e 5b de acordo com a invenção têm uma transmissão luminosa bastante mais elevada que aquela das vidraças anti-solares da técnica anterior, mantendo os desempenhos energéticos aceitáveis, após o tratamento térmico e uma têmpera. A comparação dos valores de emissividade obtidos após têmpera para o exemplo 4 com os valores obtidos para os exemplos 3, 5 e 5b mostram que os melhores compromissos são obtidos quando uma camada metálica de Ti é depositada pelo menos por cima da camada funcional de Nb.

Os resultados obtidos para o exemplo 2, não conforme com a presente invenção (o empilhamento sendo desprovido de camada (s) metálica (s) de Ti), são ainda bem piores após a têmpera: estes empilhamentos não são claramente bambeáveis/temperáveis no sentido da invenção. 0 tratamento térmico degrada de maneira muito importante as propriedades de isolamento térmico: os valores de emissividade destas vidraças aparecem assim bastante mais elevados. Os resultados obtidos segundo o exemplo 6, no qual a camada metálica depositada sobre a camada funcional é desta vez o NiCr, são semelhantes àqueles obtidos para o exemplo 2, quer dizer na ausência de camada. 22 EXEMPLO 7 (de acordo com a invenção)

Para este exemplo, uma vidraça múltipla foi constituída a partir do substrato do exemplo 5 (após têmpera). A vidraça múltipla é ligada segundo as técnicas clássicas segundo uma configuração 6/12/6clara (ar 100 %) , quer dizer de tal maneira que ela é composta de duas folhas de vidro claro de 6 mm de espessura, separadas por uma lâmina de ar de 12 mm. O empilhamento de camadas é disposto na face 2 da dupla vidraça. A dupla vidraça apresenta uma transmissão luminosa de 36 % mas um valor da emissividade relativamente baixo, de aproximadamente 37 %, permitindo a reflexão de uma maior parte da irradiação IR térmica. Os desempenhos de isolamento energético são assim muito satisfatórios, o coeficiente de transmissão térmica U tendo sido medido igual a 2,30 W.m_2.K_1. A título de comparação, o coeficiente U é igual a 2,90 W.m“2.K_1 para uma dupla vidraça simples sem camadas. Sempre a título de comparação, as vidraças transparentes baixa-emissividade da técnica anterior, incorporando como camada funcional uma camada de prata dificilmente temperável, apresentam um coeficiente na ordem de 1,8 W.irf2.K-1, mas são bastante duráveis, quer em termos de resistência química quer mecânica. 23 EXEMPLO 8 (de acordo com a invenção)

Neste exemplo, procurou-se obter uma vidraça múltipla a partir de um substrato cujas camadas do empilhamento apresentam espessuras adaptadas para maximizar desta vez os desempenhos energéticos da vidraça. 0 empilhamento compreende assim a sucessão de camadas seguinte:

Vidro/Si3N4 (40 nm)/Ti («1 nm)/Nb (20 nm)/Ti («1 nm)/Si3N4 (54 nm) O substrato revestido do empilhamento sofre de seguida o mesmo tratamento térmico que descrito precedentemente. Fabricou-se de seguida uma vidraça múltipla a partir deste substrato. De maneira semelhante ao exemplo 7, a vidraça múltipla é ligada segundo uma configuração 6/12/6clara (ar 100 %) . O empilhamento de camadas é disposto na face 2 da dupla vidraça. A dupla vidraça apresenta uma transmissão luminosa, de aproximadamente 20 %, mais fraca que aquela do exemplo 5, mas um valor da emissividade bastante mais baixa, de aproximadamente 18 %, permitindo uma forte reflexão da irradiação térmica e dos desempenhos de isolamento energético fortemente melhorados, o coeficiente de transferência térmica 24 _ 2 _ ι U tendo desta vez sido medido igual a 1,98 W.m .K .

Em conclusão, as vidraças de proteção solar de acordo com a invenção são muito vantajosas para equipar edifícios, sem excluir as aplicações no automóvel e todos veiculos: os vidros laterais, traseiro, o teto de abrir, que podem por outro lado apresentar revestimentos esmaltados. Com um empilhamento de camadas fixo, nomeadamente segundo os valores de TL e de isolamento térmico procurados, pode-se assim fabricar vidraças anti-solares permitindo uma visão melhorada e que podem ser bambeadas/temperadas/recozidas e apresentando uma muito boa durabilidade mecânica e química.

Sem sair do quadro da invenção, pode-se assim fazer panos aligeirados de camadas esmaltadas, em vez de laçadas, o que é industrialmente muito interessante, a esmaltagem fazendo-se durante o processo de têmpera, enquanto a lacagem necessita uma etapa suplementar de fabrico.

Lisboa, 17 de Outubro de 2012 25

Claims

REIVINDICAÇÕES Ia — Substrato de vidro transparente, compreendendo pelo menos uma folha de vidro munida de um empilhamento de camadas finas atuando sobre a irradiação solar, apresentando uma transmissão luminosa superior ou igual a 10 % e uma emissividade inferior ou igual a 50 % após um tratamento térmico tal como um bambeamento ou uma têmpera caracterizado por o dito empilhamento compreender : - uma camada funcional de Niobium Nb, de espessura compreendida entre 5 nm e 35 nm, - pelo menos uma camada de um outro material, escolhido no grupo constituído por Ti, Mo, B, AI ou uma liga compreendendo pelo menos um destes elementos, disposta em relação ao substrato de vidro por cima da camada funcional, a dita camada apresentando uma espessura compreendida entre 1 nm e 5 nm. 2a — Substrato de vidro transparente de acordo com a reivindicação n° 1, compreendendo pelo menos uma folha de vidro munida de um empilhamento de camadas finas atuando sobre a irradiação solar, apresentando uma transmissão luminosa 1 superior ou igual a 20 % e uma emissividade inferior ou igual a 50 % após um tratamento térmico tal como um bambeamento ou uma têmpera caracterizado por o dito empilhamento compreender: - uma camada funcional de Niobium Nb, de espessura compreendida entre 5 nm e 25 nm, - pelo menos uma camada de um outro material, escolhido no grupo constituido por Ti, Mo, B, AI ou uma liga compreendendo pelo menos um destes elementos, disposta em relação ao substrato de vidro por cima da camada funcional, a dita camada apresentando uma espessura compreendida entre 1 nm e 5 nm. 3a - Substrato de acordo com das reivindicações n° 1 ou 2 caracterizado por uma camada do dito material escolhido no grupo constituido por Ti, Mo, B, AI ser disposta por cima da camada funcional e por uma outra camada do dito material ser disposta por baixo da camada funcional. 4a - Substrato de acordo com das reivindicações precedentes caracterizado por a camada funcional à base de Niobium Nb ter uma espessura compreendida entre 8 nm e 20 nm.
2 5a Substrato transparente de acordo com das reivindicações precedentes caracterizado por a camada de material escolhido no grupo constituído por Ti, Mo, B, Al, ter uma espessura compreendida entre 1 nm e 3 nm. 6a - Substrato de acordo com das reivindicações precedentes caracterizado por o dito material ser o Ti. 7a - Substrato transparente de acordo com das reivindicações precedentes, caracterizado por o conjunto da camada funcional e da ou das camada (s) do dito material ser envolvida de pelo menos uma camada suplementar à base de nitreto de alumínio, de oxinitreto de alumínio, de nitreto de silício, ou de oxinitreto de silício, ou de uma mistura de pelo menos dois destes compostos, a espessura da ou das ditas camadas suplementares sendo ajustada para optimizar a transmissão luminosa da vidraça. 8a - Substrato de acordo com a reivindicação n° 7, caracterizado por a ou as ditas camadas suplementares serem à base de nitreto de silício e serem dispostas respectivamente por cima e por baixo do dito conjunto. 9a - Substrato de acordo com a reivindicação n° 8, caracterizado por a camada à base de nitreto de silício 3 disposta por cima do dito conjunto ser mais espessa que a camada disposta por baixo do conjunto de pelo menos um fator 1,2, nomeadamente de pelo menos um fator 1,5 a 1,8. 10â - Vidraça monolítica ou dupla vidraça incorporando o substrato de acordo com uma das reivindicações precedentes, o empilhamento de camadas finas sendo disposto na face 2 da vidraça monolítica ou da dupla vidraça ou na face 3 da dupla vidraça, numerando as faces do ou dos substratos do exterior para o interior do edifício ou do habitáculo que ele equipa. 11- - Vidraça monolítica ou dupla vidraça de acordo com a reivindicação n° 10, caracterizada por ser configurada para apresentar uma transmissão luminosa TL superior a 10 %, até mesmo superior a 20 % ou mesmo superior a 30 %. 12â - Vidraça monolítica ou dupla vidraça de acordo com a reivindicação n° 11, caracterizada por ser configurada para apresentar uma emissividade inferior a 40 %, até mesmo inferior a 30 % ou mesmo inferior a 20 %. 13â - Painel de paramento de fachada do tipo aligeirado incorporando pelo menos um substrato de acordo com uma das reivindicações n° 1 a 9. 4 14â - Vidraça lateral, vidro traseiro ou teto para automóvel ou outro veiculo constituído por ou incorporando um substrato de acordo com uma das reivindicações n° 1 a 9. Lisboa, 17 de Outubro de 2012 5